1、于统计相关的独立同分布的随机信号，编码器不利用边信息进行编码将导致码率损失为进步研究发现，只有信源和的相关性服从高斯分布时，才没有码率损耗，即。序列有损编码器有损解码器ˆ统计相关性信源图解码端有辅助边信息的有损压缩编码如图所示，实际应用的有损分布式信源编码框架中的编码器般有两个组成部分，分别是量化器和编码器。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章分布式视频编码系统编码器ˆ解码器量化重建编码器解码器ˆ序列图编解码器从图可以看出，在编码端，首先对原始信源进行量化，输出量化值，并进行编码，在传输过程中只传输校验信息位在解码端，经解码后得到的逼近值ˆ，再利用和ˆ，得到的重构值ˆ。其中编码器可当作是信道编码部分。因为和是相关的，因此的量化值和也必然是相关的。和之间可看似存在条虚拟。

2、对两个统计相关的信号进行分布式编码独立编码联合解码，达到和传统编码联合编解码相同的效率。由于现有的分布式视频编码的信息论基础主要是定理，为纪念和对分布式视频编码作出的重要贡献，故分布式视频编码机制又称为视频编码。下面分别对这两个基础理论进行说明。无损分布式编码理论理论证明两个相关的信源独立编码联合解码在定条件下可以到达与联合编码联合解码传统视频编码相同的压缩效率。基于这个理论的编码就称为分布式编码，它的编码框架如图所示。序列编码器联合解码器ˆˆ，编码器序列图分布式编码结构万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章分布式视频编码系统序列，联合编码器联合解码器ˆˆ，图联合编码联合解码对于图中所描述的分布式编码方式来说，信源和信源是相关的，这意味着和之间可存在着种制约，如果用较多的比特来。

3、邮电大学硕士研究生学位论文第二章分布式视频编码系统有损分布式编码理论理论提出之后不久，和将其扩展到了有损压缩领域。和研究了分布式信源编码的个特殊情况对信源进行有损压缩信源在解码端已知，在编码端未知，被称为边信息。这种情况般称为不对称编码，因为信源是独立编码，独立解码，而是独立编码，联合解码。和对有损压缩进行了理论研究并得出结论当边信息在编码端不可知时，有损压缩通常是有速率损耗的。他们还提出了定理当信源和边信息是无记忆联合高斯分布序列，考虑均方误差，对进行独立编码，解码端结合边信息联合解码时，有损分布式编码相对于联合编码没有速率损耗。有损信源编码如图所示。解码失真度定义为ˆ率失真函为数，表示在给定失真的情况下可以达到的码率下界，若信源在编解码时都可获取边信息，则此时的码率为。和证明，对。

4、编码技术本章小结第三章种视频编码的边信息改进算法现有研究工作与问题描述边信息生成方法种改进的边信息生成算法基于帧间系数的宏块划分基于宏块划分的边信息改进算法性能仿真和结果分析解码质量算法开销本章小节第四章种视频编码的码率控制改进算法现有研究工作与问题描述码率控制技术种改进的无反馈码率控制算法基于运动模式选择码率控制算法帧的码率控制算法性能仿真和结果分析编码性能算法复杂度本章小结第五章改进的视频编码系统相关工作视频编码系统改进的视下最大限度地消除各种冗余信息，尽可能地实现对信息的高压缩而信道编码技术则是通过在待传输数据里增加冗余度以提高传输信道的可靠性。的理论基础是和于年提出的无损编码边界确立理论，以及和于年提出的在解码端获得辅助信息的有损信源编码理论有损信源编码理论。和定理表明，可以。

5、二进制数组成，取值范围是则和的信息熵。假设和之间的相关性是汉明距离，，也就是说，对应个给定的，有个可能的数值，例如取时，的可能取值为则在已知时的条件熵。显而易见，采用联合编码时，两个信源只需分别编码和，就可在编码端无失真地恢复信源。然而，由图可见，信源是在解码端，而在编码端未知。根据理论，对两个相关信源进行独立编码所需的最小码率与联合编码相同，从而仅在联合解码的情况下仍实现对信源的无失真恢复，具体如下将的所有取值分为组，保证每组内两个码字的汉明距离最大为，即，，，，，，，，在编码端只传输信源的分组号，用个比特表示个分组号，然后进行联合解码，即根据已知的，在个分组中中找到满足汉明距离，的那个码字就是解码后的，实现对信源的无失真恢复。万方数据南京。

6、信道，该信道的转移概率为，其中是信道的输入，是信道的输出，即可看作是加入噪声的结果。基于这两个理论，种新的视频编码模式，也就是我们常说的分布式视频编码出现了，分布式视频编码通过在解码端产生边信息来利用当前帧与边信息之间的相关性进行帧间解码，将含有大量运算复杂度的运动估计和运动补偿技术从编码端转移到了解码端。分布式视频编码框架典型的分布式视频编码方案，是斯坦福大学和加州大学伯克利分校提出的方案。斯坦福大学的视频编码方案主要是基于帧编码，利用编码器以及个反馈信道在解码端控制码率伯克利分校的视频编码方案主要是基于块编码和运动估计解码，。斯坦福大学的构架后来被世界各地的研究小组采纳并改进。不过，虽然有许多论文提出了改进，但是直到近几年才出现针对其性能的精细评估，为其将来的发展奠定了扎实的基础。

7、描述，那么相应描述的比特数就可以减少些，因为在联合解码的时候可以利用和的相关性对进行解码，而且可以进步降低码率。定理表明，在无损条件下，对两个相关信源进行独立编码所需要的最小码率与联合编码相同。理论上，分布式视频编码的压缩性能与传统编码样好。编码码率范围满足，式中表示已知时的条件熵，表示已知时的条件熵，和分别表示和编码后的码率。按照理论，分布式编码中两个相关信源的码率区域如图所示。图理论的码率范围假设两个随机信源和各自的码率都大于其条件熵，这表明分布式编码的最小码率与联合编码的样即为联合熵。分布式无损编码也称为编码描述的就是区万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章分布式视频编码系统域中独立编码，联合解码，且解码近似无差错的情况。在图中的拐点点，对编码的码率为，而对信源进。

8、决传统视频编码在视频通信中存在的编码复杂度高可伸缩性差和容错能力低等问题，技术的发展为改进传统的视频编解码结构提供了新的极具挑战性的机遇。本论文在深入分析分布式视频编码的基本原理及框架的基础上，重点针对边信息生成和码率控制这两个关键技术进行研究并加以改进。首先，针对视频序列中各区域运动强烈程度不均的特性，本文提出种改进的边信息生成算法。该算法在编码端通过简单离散余弦变换，运算将图像块划分为运动缓慢和运动剧烈两种模式，在解码端根据相应的运动模式选择不同插值算法获取边信息。实验结果表明，该算法在不增加编码复杂度的情况下，不仅提高了编码效率，对边信息的质量也有明显改善。其次，针对使用反馈信道进行码率控制导致增加解码端的复杂度并且引起些传输时延等问题，本文提出种改进的无反馈码率控制算法。该算。

9、行压缩时所需要的码率仅为同样在拐点点，对编码的码率为，而对信源进行压缩时所需要的码率仅为，这也就是在解码端具有边信息的无损信源编码如图所示的理论界限。序列无损编码器无损解码器ˆ统计相关性信源图解码端具有边信息的无损压缩编码尽管采用信源编码的方法实现编码，但是编码和信道编码有着密切的联系。如图所示，由于信源和是相关的，我们可以假设在信源和之间存在虚拟的“相关信道”。这样，可以把看作个原始信号信源加入噪声的结果，从而利用解码来恢复。因此，可以利用信道编码技术对信源进行编码，利用边信息进行联合解码，纠正和间的错误。在世纪年代研究了这两者间的关系。所以，信道编码技术在分布式信源编码方案中起到了核心作用。下面给出个实例，以便理解分布式信源编码的基本思想。假设两个相关信源和由个等概率分布的。

10、在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档允许论文被查阅和借阅可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相致。论文的公布包括刊登授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名日期研究生签名导师签名日期万方数据摘要分布式视频编码，是种全新的视频压缩技术。它是基于和建立的分布式无损编码理论以及和建立的在解码端使用辅助信息的有损编码理论，采用帧内编码帧间解码方式，将计算复杂度从编码端转移到解码端，主要用于解。

11、法采用本文提出的宏块运动模式划分思想，将模式值送入码率控制模块，简化码率分配问题并在相关噪声模型，中使用块级别和帧级别相互切换的拉普拉斯参数，根据宏块的运动剧烈程度实时调整编码端需要传送的码率大小。实验结果表明，该算法仅增加少量的编码复杂度就可以准确控制编码码率，同时避免系统使用反馈信道，有效保证了系统的率失真性能。最后，本文在斯坦福视频编码系统基础上，融合上述边信息生成算法和无反馈码率控制算法，提出种改进的无反馈视频编码系统。与现有的无反馈分布式视频编码相比，本文提出的编码系统不仅在压缩效率上有所提高，视频解码的主客观质量也得到明显改善。与帧间编码方法相比，本文设计的分布式视频编码方案大大降低了编码器的运算复杂度，易于实现。关键词分布式视频编码，边信息，码率控制，视频编码系统万方数。

12、。考虑到这两种方案在研究领域的影响，本文将对比分析斯坦福大学和伯克利分校提出的视频编码方案。斯坦福视频编码系统年，斯坦福首先提出针对像素域的视频编码结构，随后提出针对变换域万方数据单位代码密级硕士学位论文论文题目分布式视频编码关键技术研究吴媛媛张登银研究员博导信号与信息处理无线通信与智能信号处理工学硕士二零四年三月学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已。

参考资料：

[1]幼儿绘本故事《你看起来好像很好吃》（优） 编号248（第24页，发表于2022-06-24）

[2]幼儿绘本故事《你看起来好像很好吃》（优） 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[3]《贯彻学习十九届六中全会精神》党课PPT讲稿 编号144（第32页，发表于2022-06-24）

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